彭剑峰:城市污水厂提质增效下尾水湿地构建理念与验证

发布时间:2021-12-24 阅读:1050次



(编辑:石蒙、孙佳琼      责任编辑:董双石)

近年来,污水处理厂排放标准逐渐提高到准IV类、准III类。在这种背景下,IV类尾水+大规模湿地到底是重复建设还是新模式?围绕这一问题,在2021(第三届)中国城市水环境与水生态发展大会“水资源综合利用与碳中和”专题论坛中,清华大学环境学院水质与水生态研究中心副主任彭剑峰研究员带来《城市污水厂提质增效下尾水湿地构建理念与验证》的精彩报告,介绍了城市污水厂提质增效背景下尾水湿地构建的重要性和必要性,就如何构建一个健康的城市水环境系统提出了新的思考,并分享了在尾水湿地构建方面的理念与经验。

PART 01

市污水厂提质增效下尾水湿地构建的必要性

彭剑峰研究员以“苏州特别排放限值”为例,对污水厂尾水湿地建设的必要性进行了科学论证。通过分析准IV类污水厂尾水对受纳水体和复杂生态系统抗风险能力的影响,提出尾水直接排入收纳水体将导致富营养化、水质恶化、有毒有害有机物积累等生态问题。而自然生态处理系统可有效降低水质恶化风险和社会用水对自然水循环干扰。因此,促进城市水生态完整性和构成健康的城市水循环模式是实现工程水到生态水转化,形成可靠优质生态补水,促进水生态系统健康的重要策略。


PART 02

尾水湿地设计理念与思路

现有的尾水湿地往往针对低浓度尾水,其占地大、效率低,与城市发展缺地状况不协调。彭剑峰研究团队提出新型污水厂尾水湿地设计理念、目标和指标,进一步将设计指标改为DO、透明度、生物完整性、生境多样性和水质限制性指标(氨氮),从而实现工程水到生态水的转化-可游、可渔、可观。目前已经完成以水生态功能恢复为目标的湿地技术设计指南(苏州市)。此外,研究团队科学地计算和设计所需湿地面积和水量,充分利用原有地形,因地制宜并实现“厂、园、河、湖、岸”一体化统筹,促进河流生物多样性恢复,水质净化。同时,利用生态调蓄、水量调蓄、面源拦截、溢流污水,最终高质量推进水环境发展。


PART 03

尾水湿地试验与工程验证

运用尾水湿地设计理念,研究团队在固原、苏州、内江、营山、昆山、泸州、重庆、石家庄等设计/在建/建成26个示范/验证项目,在国内首次实现利用污水厂尾水湿地重构城市水生态系统,并将该建设理念应用于东山湖水生态恢复(设计中)和苏州彩石湖治理及重庆广阳岛溢流污染控制中。对DO、浊度、TN、消毒副产物、抗性基因等去除效果、底栖生物等的变化速率、负荷等进行考察,验证结果表明,系统对PPCPs和ARGs的去除效果较好,且达到多项指标。

为进一步提升脱氮效率,研究团队研发出多孔、高活性的复合电子供体填料。NPF-S(小)、NPF-L(大)、VRF-C(碳源,对比组)和MIX(S/Fe直接混合)反硝化系统对硝态氮平均去除率可分别达到96.5%、86.6%,98.9%和84.4%。其中,NPF-S脱氮效率相当于80~100 mg/L碳源,效果显著。下一步,计划将该材料投放到四川内江的寿溪河人工湿地公园内的潜流湿地和江苏昆山的反硝化潜流湿地用于人工湿地中硝酸盐的去除,效果有待进一步持续观测。

报告的具体内容详见水环境与水生态分会即将发布的《2021(第三届)中国城市水环境与水生态发展大会报告汇编》

-END-



版权所有 无锡鸣文网络科技有限公司 备案号 苏ICP备16066598号-10 苏公网安备32028202231067